Ovan Galih S-tknik Mesin S-1 Itn Malang Pelatihan Pembuatan Pembangkit Biogas Portable Sebagai Bahan...
-
Upload
ovan-galih -
Category
Documents
-
view
103 -
download
2
Transcript of Ovan Galih S-tknik Mesin S-1 Itn Malang Pelatihan Pembuatan Pembangkit Biogas Portable Sebagai Bahan...
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Perkembangan teknologi saat ini semakin pesat dan tingkat kebutuhan
akan energi serta harga Bahan Bakar Minyak (BBM) yang semakin
meningkat. Untuk mengatasi kebutuhan energi tersebut harus ada terobosan
untuk mencari energi alternative. Salah satunya dengan memanfaatkan energy
yang dapat diperbaharui yang sumbernya dari limbah atau pembuangan, salah
satunya dengan kotoran sapi. Salah satu energi alternatif itu adalah dengan
menggunakan Biogas yang berbahan dasar Kotoran Ternak Segar (KTS) /
feses ataupun limbah tahu yang dicampur dengan feses. Biogas merupakan
gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan
organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik
(rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang
biodegradable dalam kondisi anaerobic. Untuk mengelola Biogas dibutuhkan
bahan dasar KTS dalam jumlah besar. Untuk itu para petani di usahakan
dapat mengembangkan secara bersamaan, sehingga kapasitas yang diperoleh
akan semakin besar.
Seperti halnya di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto yang sebagian
besar beternak sapi, sangat berpotensi untuk menghasilkan biogas daripada
langsung membuang limbahnya begitu saja. Di karenakan banyak sekali
warga masyarakat yang membuang limbah kotoran sapi di selokan dan tidak
dimanfaatkan. Dan ini bukan saja untuk kebutuhan memasak saja akan tetapi
juga bisa untuk penerangan dll.
1.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang diatas didapat rumusan masalah sebagai
berikut:
1. Pembuangan limbah kotoran ternak sapi perah pada selokan di sekitar rumah dan
banyak yang tidak manfaatkan lagi sedikit kotoran yang digunakan sebagai
pupuk pada tanaman.
2. Limbah kotoran yang dibuang ke selokan bermuara ke sungai sehingga sekitar
saluran air berdampak pada masyarakat sekitar bau yang tidak sedap.
1.3 TUJUAN
Adapun tujuan dari kegiatan PKM-M ini adalah memberikan pelatihan
kepada masyarakat di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto membuat
Pembangkit Biogas Portable. Seperti yang telah banyak dibuat oleh sebagian
besar masyarakat umum di daerah lain. Selain itu sisa dari pengolahan biogas
tersebut dapat dimanfaatkan untuk pupuk bagi lahan pertanian.
1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN
Adapun luaran yang diharapkan dalam kegiatan ini yaitu :
1. Desain pembangkit biogas portable.
2. Jasa pelatihan peningkatan pengetahuan dan ketrampilan masyarakat
tentang teknologi biogas portable sebagai pengganti bahan bakar
alternative pengganti BBM.
3. Masyarakat dapat membuat pembangkit biogas portable yang murah dan
mudah.
1.5 KEGUNAAN
Dengan adanya pelatihan ini diharapkan dapat membantu masyarakat
memenuhi kebutuhan energy dengan memanfaatkan limbah kotoran ternak
sapi perah sehingga dapat memanfaatkannya untuk pengganti gas LPG pada
kompor. Dan sisa dari kotorannya dapat dijadikan pupuk cair yang
kandungannya tidak berkurang walaupun sisi dari hasil biogas.
BAB II
GAMBARAN UMUM MASYARAKAT SASARAN
Songgokerto adalah sebuah kelurahan di Kecamatan Batu, Kota Batu,Jawa
Timur, Indonesia. Dalam pembagian kewilayahan, kelurahan songgokerto terbagi
atas 3 wilayah lingkungan. antara lain: Krajan atau klumutan, Tambuh serta
Songgoriti. Lingkungan yang tersebar di wilayah kelurahan tersebut masing-
masing terdiri dari 9 rukun warga dan 29 rukun tetangga. Masyarakat desa di
dusun Tambuh kelurahan Songgokerto sebagaian besar berprofesi sebagai
peternak sapi perah sisanya adalah petani, pedagang, PNS, dan lain-lain.
Perbatasan daerah dengan luas sekitar 5 hektar ini, pada sisi utara berbatasan
dengan kawaasn perhutani dan desa sumberjo, pada sisi sebelah timur berbatasan
dengan desa pesanggrahan , sisi sebelah selatan berbatasan dengan kawasan
perhutani sedang sisi sebelah barat berbatasan dengan kawasan songgoriti.
Desa ini terletak di sebelah barat Kota Batu dan merupakan tempat
peristirahatan yang populer bagi para wisatawan di Kota Batu. Di sini terletak
berbagai vila-vila yang disewakan kepada para wisatawan.Kelurahan songgokerto
merupakan kelurahan yang berada di wilayah perkotaan dengan ketinggian 900
hingga 1010 meter dari permukaan laut. Curah hujan rata- rata pertahun antara
2000 hingga 3000 mm, dengan suhu rata- rata 22 hingga 24 derajat celcius.
Gambar 1.Sapi perah salah satu warga di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto
Gambar 2. Contoh kotoran sapi yang tidak dimanfaatkan
Masyarakat di dusun Tambuh kelurahan Songgokerto pengetahuan tentang
pembangkit biogas dari kotoran sapi yang dapat digunakan sebagai sumber bahan
bakar alternative pengganti BBM yang saat ini semakit mahal. Permasalahan yang
ditemukan di desa ini antara lain :
1. Pembuangan limbah kotoran ternak sapi perah pada selokan di sekitar
rumah dan banyak yang tidak manfaatkan lagi sedikit kotoran yang
digunakan sebagai pupuk pada tanaman.
2. Limbah kotoran yang dibuang ke selokan bermuara ke sungai
sehingga sekitar saluran air berdampak pada masyarakat sekitar bau
yang tidak sedap.
Solusi dan teknologi yang digunakan untuk mengatasi permasalahan di
atas adalah :
1. Dengan system pengelolaan limbah kotoran ternak sapi perah yaitu
dengan pembuatan pembangkit biogas portable untuk skala 2-3 rumah
tangga dengan biaya pembuatan yang murah sehingga terjangkau oleh
masyarakat.
2. Sistem pengelolaan limbah kotoran ternak sapi perah yang akan
direncanakan untuk membantu masyarakat agar berkurangnya bau
tidak sedap yang disebabkan oleh kotoran sapi perah.
Gambar 2. Konstruksi Pembangkit Biogas Untuk Skala 2-3 Rumah Tangga
BAB III
METODE PELAKSANAAN
Metode pelaksanaan yang digunakan terdiri dari beberapa metode, antara
lain :
1. Pengamatan Langsung
Metode ini digunakan untuk mengetahui secara langsung obyek
PKM-M dengan cara :
a. Pengamatan (Observation)
Yaitu metode pengumpulan data dengan pengamatan secara
langsung ke dusun Tambuh kelurahan Songgokerto yang dijadikan
sumber data.
b. Wawancara ( Interview)
Yaitu teknik pengumpulan data dengan cara wawancara pada pihak
dusun Tambuh kelurahan Songgokerto mengenai pelatihan
pembuatan pembangkit biogas potable.
c. Pengumpulan data sekunder berupa monografi dusun Tambuh
kelurahan Songgokerto dan lain-lain yang menunjang pelatihan
pembuatan pembangkit biogas potable.
2. Mengolah Data Yang Diperoleh
Data yang diperoleh kemudian dipilah sesuai kebutuhan dalam
menunjang pelatihan pembuatan pembangkit biogas potable.
3. Menganalisa Hasil Pengamatan
Hasil analisa kemudian dianalisa sebagai sumber data dalam
merencanakan pembuatan pembangkit biogas potable di dusun Tambuh
kelurahan Songgokerto.
4. Aplikasi Di Masyarakat
Melakukan aplikasi atau kerja nyata dari hasil analisa yaitu dengan
mengadakan penyuluhan atau pelatihan kepada masyarakat tentang cara
mendesain dan proses pembuatan pembangkit biogas yang dapat digunakan untuk
2 sampai 3 rumah tangga.
JADWAL KEGIATAN PROGRAM
N
oKegiatan
Bulan I Bulan II Bulan III Bulan IV
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Perijinan
2
Survey
Lapangan
dan
Pengumpula
n Data
3Pengolahan
Data
4
Pembuatan
Desain
Pembngkit
Biogas
5
Pelatihan
atau
Penyuluhan
6Penyusunan
Laporan
RANCANGAN BIAYA
No Bahan Volume Harga
Satuan (Rp)
Harga Total
(Rp)
Persiapan
1 Transportasi untuk
survei awal penentuan
lokasi dan survei harga
alat dan bahan
2 liter bensin
x 2 motor x 1
kali
perjalanan
4.500 18.000
2 Transportasi untuk
mengurus perijinan di
Kelurahan
2 liter bensin
x 2 motor x 2
kali
perjalanan
4.500 36.000
Pelaksanaan
1 Transportasi untuk
pengumpulan data di
dusun Tambuh
2 liter bensin
x 2 motor x 2
kali
perjalanan
4.500 36.000
2 Alat dan Bahan Pembangkit Biogas
Drum besar 2 120.000 240.000
Drum tanggung 1 90.000 90.000
Drum kecil 1 60.000 60.000
Pipa besi 3,5” 40 cm 30.000 30.000
Pipa besi 8” 75 cm 75 cm 95.000 95.000
Tutup Drum 3 20.000 60.000
Biaya Las 1 350.000 350.000
Flingkut Merk 1 kg 30.000 30.000
Klem selang ¾” 8 2.500 20.000
Selang ½ “ 10 m 7.500 75.000
Stop kran ½” 1 30.000 30.000
Nepel ½” 2 10.000 20.000
TBA 3 2.000 6.000
Pipa besi stanless ½” 50 cm 20000 20000
Lem besi 4 10000 40000
3 Transportasi untuk pembelian alat dan bahan pembangkit biogas
Sewa mobil pick up 2 mobil x 2
hari
200.000 800.000
Bahan bakar mobil pick
up
20 liter 4.500 90.000
4 Transportasi untuk mengangkut pembangkit biogas
Sewa mobil pick up 2 mobil 200.000 400.000
Bahan bakar mobil pick
up
20 liter 4.500 90.000
Pembuatan Laporan
1 Kertas HVS 1 rim 35.000 35.000
2 Tinta print 100 ml x 4
buah
25.000 100.000
3 Penjilidan 3 laporan 10.000 30.000
4 Foto copy 30.000
JUMLAH 3.227.000
Total rancangan biaya pembuatan 2 buah pembangkit biogas portable:
= Jumlah total + total biaya alat dan bahan
= Rp 3.227.000 + Rp 1.166.000
= Rp 4.393.000,00
GAMBARAN TEKNOLOGI YANG AKAN DITERAPKEMBANGKAN
DI DUSUN TAMBUH KELURAHAN SONGGOKERTO
System pengelolaan Limbah Ternak Sapi
Perencanaan mulai dari desain konstruksi biogas yang akan kami buat mempunyai pertimbangan-pertimbangan desain sebagai berikut:
a. Ekonomi. Instalasi yang ideal harus semurah mungkin (dalam hal biaya
produksi per unit volume biogas) baik bagi pengguna maupun masyarakat.
b. Sederhana. Desain harus sederhana tidak hanya dalam hal konstruksi tetapi
juga untuk operasional dan perawatannya (O&M). Hal ini adalah
merupakan pertimbangan penting khususnya untuk daerah pedesaan
dimana kemampuan SDM dalam baca-tulis masih rendah dan tenaga kerja
trampil masih jarang.
c. Penggunaan bahan lokal. Penggunaan bahan lokal harus memberikan nilai
tambah pada konstruksi instalasi biogas.
d. Keawetan (durability). Konstruksi instalasi biogas memerlukan
ketrampilan khusus dalam pembuatan agar lebih tahan lama meskipun hal
ini memerlukan investasi awal yang lebih mahal.
e. Sesuai dengan tipe input. Desain harus sesuai dengan tipe input yang akan
dipergunakan. Apabila bahan limbah tanaman seperti jerami padi, jerami
jagung atau limbah pertanian yang sejenis dipergunakan, maka
pengumpanan secara batch atau sistem tidak kontinyu harus dapat
dipergunakan pada disain dengan pengumpanan kontinyu atau
semikontinyu.
f. Frekuensi penggunaan input dan output. Pemilihan desain dan berbagai
ukuran komponen juga tergantung pada berapa sering pengguna dapat
memberikan umpan ke sistem dan menggunakan gas.
Parameter Disain
a. Produksi kotoran sapi per ekor/ hari : 15 − 25 kg
b. Produksi biogas/ kg total padatan (TP) : 0.25 m3 = 250 liter / kg TP
c. TP : 0.18 kotoran basah
d. Kandungan kalori dalam biogas : 5.6 - 7.2 kwh/m3
e. pH optimal : 7.0 - 7.2
f. Suhu optimal pencerna : 35ºC
Cara Kerja Dan Produksi Biogas
1. Tampung limbah ternak sapi pada tempat penampung, encerkan dengan air
dengan perbandingan 1 : 1. aduk sampai rata kemudian masukkan ke tabung
digester.
2. Biarkan 4-15 hari sampai terbentuk gas, ditandai dengan naiknya air pada
selang control.
3. Salurkan gas tersebut melalui selang dan hubungkan dengan kompor.
4. Masukan limbah ternak dari sapi 1 – 2 hari sekali, agar gas dapat berproduksi.
5. Sisa limbah setelah gasnya setelah dimbil gasnya, berupa pupuk organik siap
pakai.
Faktor-faktor yang berpengaruh pada pencernaan
(a) Nilai pH
Produksi biogas secara optimum dapat dicapai bila nilai pH dari
campuran input didalam pencerna berada pada kisaran 6 dan 7.
Pada tahap awal proses fermentasi, asam organik dalam jumlah besar
diproduksi oleh bakteri pembentuk asam, pH dalam pencerna dapat mencapai
dibawah 5. Keadaan ini cenderung menghentikan proses pencernaan atau
proses fermentasi. Bakteri-bakteri metanogenik sangat peka terhadap pH dan
tidak bertahan hidup dibawah pH 6.6.
Kemudian proses pencernaan berlangsung, konsentrasi NH4 bertambah
pencernaan nitrogen dapat meningkatkan nilai pH diatas 8.
Ketika produksi metana dalam kondisi stabil, kisaran nilai pH adalah 7,2
sampai 8,2.
(b) Suhu
Bakteri metanogen dalam keadaan tidak aktif pada kondisi suhu ekstrim
tinggi maupun rendah. Suhu optimum yaitu 35ºC. Ketika suhu udara turun
sampai 10ºC produksi gas menjadi berhenti.Produksi gas sangat bagus yaitu
pada kisaran mesofilik, antara suhu 25ºC dan 30ºC.
Penggunaan isolasi yang memadai pada pencerna membantu produksi
gas khususnya di daerah dingin.
(c) Laju Pengumpanan
Laju pengumpanan adalah jumlah bahan yang diumpankan kedalam
pencerna per unit kapasitas pencerna per hari.
Pada umumnya, 6 kg kotoran sapi per m3 volume pencerna adalah
direkomendasikan pada suatu jaringan pengolah kotoran sapi. Apabila terjadi
pengumpanan yang berlebihan, terjadi akumulasi asam dan produksi metana
akan terganggu.
Sebaliknya bila pengumpanan kurang dari kapasitas pencerna, produksi
gas juga menjadi rendah.
(d) Waktu tinggal dalam pencerna (digester)
Waktu tinggal dalam pencerna adalah rerata periode waktu saat input
masih berada dalam pencerna dan proses pencernaan oleh bakteri
metanogen. Dalam jaringan pencerna dengan kotoran sapi, waktu tinggal
dihitung dengan pembagian volume total dari pencerna oleh volume input
yang ditambah setiap hari. Waktu tinggal juga tergantung pada suhu, dan
diatas 35ºC atau suhu lebih tinggi, waktu tinggal semakin singkat.
(e) Toxicity
Ion mineral, logam berat dan detergen adalah beberapa material racun
yang mempengaruhi pertumbuhan normal bakteri patogen didalam reactor
pencerna. Ion mineral dalam jumlah kecil (sodium, potasium, kalsium,
amonium dan belerang) juga merangsang pertumbuhan bakteri, namun bila
ion-ion ini dalam konsentrasi yang tinggi akan berakibat meracuni.
(f) Slurry
Slurry adalah residu dari input yang keluar dari lubang pengeluaran
setelah mengalami proses fermentasi oleh bakteri metana dalam kondisi
anaerobik didalam pencerna. Setelah ekstraksi biogas (energi), slurry keluar
dari ruang pencerna sebagai produk samping dari sistem pencernaan secara
aerobik. Kondisi ini, dapat dikatakan manur dalam keadaan stabil dan bebas
pathogen serta dapat dipergunakan untuk memperbaiki kesuburan tanah dan
meningkatkan produksi tanaman.